DE3201989A1 - Ionenbeweglichkeitsdetektor mit erhoehter empfindlichkeit und trennschaerfe - Google Patents

Ionenbeweglichkeitsdetektor mit erhoehter empfindlichkeit und trennschaerfe

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DE3201989A1 DE19823201989 DE3201989A DE3201989A1 DE 3201989 A1 DE3201989 A1 DE 3201989A1 DE 19823201989 DE19823201989 DE 19823201989 DE 3201989 A DE3201989 A DE 3201989A DE 3201989 A1 DE3201989 A1 DE 3201989A1
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft im allgemeinen Ionenbeweglichkeitsdetektoren, insbesondere jedoch Vorrichtungen zum V.erbessern ihrer Empfindlichkeit und Kennmerkmale durch Verwendung von Oberflächenwirkungen, um Dampfproben in eine für die Ionisierung besser geeignete Form zu überführen.
Die Ionenbeweglichkeit der Detektoren sind die Hauptinstrumente der Plasmachromatografie. Im allgemeinen ist die Arbeitsweise eines Ionenbeweglichkeitsdetektors gleich der eines Laufzeitmassenspektrometers mit dem offensichtlichen Unterschied, daß dieses in einem Vakuum-arbeitet, · ■ in dem die mittlere freie Weglänge der enthaltenen Gase.· *5 -.ein Vielfaches der Dimensionen des Gasbehälters trägt, · ■ während der Ionenbeweglichkeitsdetektor im allgemeinen unter atmosphärischem Druck arbeitet, wo die mittlere freie Weglänge der enthaltenen Gase einen kleinen Bruchteil der Abmessungen des Behälters ausmacht. Ein normaler ·
• Ionenbeweglichkeitsdetektor besteht meist aus einer kombinierten Ionisierungsquelle und einem Ionenreaktlonsbereich, einem Ionendriftbereich und einem IoneneinspeisungsverSchluß oder Sperrgitter zwischen dem Ionenreaktionsbereich und dem Ionendriftbereich. Ein Trägergas,
normalerweise gereinigte Luft oder Stickstoff befördert Dampfproben 'eines Materials, dessen Identität im lonenreaktionsbereich gekennzeichnet werden soll, so daß das Gasgemisch der Ionisierungsquelle ausgesetzt.ist. Teile des Trägergases sowie auch der Probe werden direkt durch y ,
die Ionisierungsquelle ionisiert» Wie jedoch bekannt ist, sind die Eigenschaften des Trägergases und der Probe meist so beschaffen, daß die Moleküle des Trägergases von der Ionisierungsquelle leichter direkt ionisiert werden als die Moleküle der Probe. Da die mittlere freie Weglänge des Trägergases und der Probe um ein vielfaches kleiner
3201389
ist als die Abmessungen des Reaktionsbereiches, treten vielfache Kollisionen zwischen den Molekülen des Trägerund Probegases auf. Wie auch bekannt ist, haben diese Kollisionen die Tendenz, die Ionenladung von den Trägergasmolekülen auf die Probenmoleküle zu übertragen, wodurch das Probegas hauptsächlich durch diesen sekundären lonisierungsprozeß ionisiert wird.
Die aowohJ von der Probe als auch vom Trägergas gewonne-υ nen geladenen Teilchen oder Ionen werden bis auf eine Endgeschwindigkeit unter dem Einfluß eines elektrostatischen Feldgradienten im Reaktionsbereich auf ein Ionensperrgitter hin beschleunigt, das wie erwähnt, den Reaktionsbereich vom Driftbereich trennt. Das Gitter ist norma-15. ■ lerweise elektrisch vorgespannt, um die Ionenwanderung vom Reaktionsbereich zum Driftbereich zu verhindern. Periodisch wird das Gitter kurzzeitig abgeschaltet, da-■ mit ein Ionenimpuls durch es in den Driftbereich .gelangen kann. Hier werden die Ionen unter dem Einfluß eines olektrostatischen.Driftfeldes an einen Elektrometerdetcktor angezogen, der den Driftbereich abschließt. Die.zeitliche Ankunft eines jeden Ions .am Elektrometerdetektor relativ zu der Zeitspanne, in welcher das Gitter geöffnet war, wird durch die Beweglichkeit des Ions durch das 25
nicht-ionisierte Driftgas bestimmt, welches den Driftbereich einnimmt. Die schwereren Ionen bewegen sich typi1-scherweiso langsamer durch den Driftbereich und gelangen an de.n Elektrometerdetektor mit längeren Driftzeiten als
die leichteren Ionen. Damit lassen sicn/lonen kennzeichne)
nen und damit auch die Probe, in dem die Zeit zwischen der öffnung des Gitters und der Ankunft der Ionen am Elektrometerdetektor bestimmt wird.
,,,. In der Praxis kann ein Tonenbeweglichkeitsdetektor zur ■ ' Bestimmung dafür verwendet werden, ob eine bestimmte · Probe in einem Umfeld vorhanden ist, wie ein bestimmter
-7-
-ζ'
Schadstoff in atmosphärischer Luft. In dies mn Falle wird Umgebungsluft in den Reaktionsbereich eingeblascn oder eingesogen, wo sie mit den Ionen des Trägergases reagiert., die dort durch die Ionisierungsquelle gebildet wurden. Der Elektrometerdetektor wird zu bestimmten Zeiten nach der Öffnung des Gitters entsprechend der Beweglichkeit der Schadstoffionen abgefragt, um zu erkennen, ob Ionenimpulse am Elektrometerdetektor ankommen. Wenn dann dor elektrische Strom gemessen wird, läßt «ich daraus schließen, daß der Schadstoff anwesend ist.
Beim Einsatz des Ionenbeweglichkeitsdetektors für die Auswertung von Umweltproben treten verschiedene Schwierigkeiten auf. Ein erstes Problem betrifft, daß kein Alarm infolge von Störungen der normalen Zusammensetzung ' (z.B. Sauerstoff, Wasser, Ammoniak bzw. Stickstoffoxide) der Umgebungsluft abgegeben wird, die in den Reaktionsbereich der Detektorzelle gesaugt wird. Die.zweite Schwierigkeit betrifft Falschalarme oder keine Alarme
Δ^ infolge von Störungen von fremden Dampfanteilen in der •Umgebungsluft,die in den Reaktionsbereich dor Delektorzelle gesaugt werden. . ■ - ·
Das erste Problem ist mit den Grundsätzen verbunden, die der Tendenz einer Ladung eines Reagens-Ions zugrundeliegt, die Ladung an ein neutrales Probemölekül zu übertragen. Die Ladungsübertragung ist erforderlich, wenn ein Produkt-Ion aus einem Probemolekül gebildet werden soll
und die Probenmoleküle abgegriffen werden müssen. Wie 30
bekannt, ist diese Tendenz nach einer Ladungsübertragung
auf die Affinität zwischen dem relativen Proton bzw. Elektron der Ionen und der im Reaktorbereich vorhandenen Moleküle bezogen,und beruht entweder auf der Zusammensetzung der Trägergases oder auf Produkten des Ionisie-35
rungsprozesses. Wenn beispielsweise Ammoniak mit einer
32O 1 9ΠG
-β-
verhältnismäßig hohen Protonaffinität (202,3 Kcal/mole) verwendet wird, um Ammonium-Reagens-Ionen'(NH.) zu erzeugen, könnte die Protonen-Ladungsübertragung vom Ammonium-Reagens-lon in Dimethylsulfid nicht erreicht b werden, wenn nicht die Protonenaffinität des Dim'etyhlsulfids von 197,6 Kcal/mole auf 208,2 Kcal/mole durch Oxidierung des Dimethylsulfids in Dimethylsulfid erhöht werden .könnteJDa die Umgebungsluft hauptsächlich eine Quelle für Ammonium-Reagens-Ionen in Ionenbeweglichkeits detektoren ist, könnte Dimethylsulfid nicht inder Umgebungsluft entdeckt werden, wenn es nicht für Dimethylsulf idoxid oxidiert wäre. Die gleichen Erwägungen gelten für die Hydrolyse von Alkanen oder Alky!halogeniden in Alkohole wenn das Hydronium-Ion (H.,0 ) als Haupt- .·
lt> reagens-Ion dient. ' ·
Die zweite Schwierigkeit betrifft das Bestreben einer· Ladung vom Reagens-Ion auf Fremdbestandteile in der Umgebungsatmosphäre überzuwechseln, die entweder Protonen- ^O oder Elektronenaffinitäten aufweisen, die größer sind als die der gewünschten Probemoleküle oder deren"Ionen-• beweglichkeit gleich den interessierenden Probemolekülen ist. Wenn somit die Umgebungsprobe eine oder mehrere Fremdkomponenten enthält, deren Ionenladung gleich ist oder deren Protonenaffinität größer ist als die der gewünschten zu erkennenden Probe, dann werden die ionen der Fremdkomponenten als Störfaktoren beobachtet, die am Elektrometerdetektor zu einer Driftzeit ankommen
.zu der sie anzeigen, daß die gesuchte Probe anwesend· 30
ist, obwohl dies nicht der Fall sein mag. Ein verschärftes Beispiel für dieses Problem ist die Tendenz der normalen Alkane, sich zu Molekülen anzuhäufen oder Ionen größerer Masse zu bilden und sich, auch in Ionen von geringerer Masse zu zersetzen, so daß der Elektrometerdetektor das Auftreffen von Ionen in einem großen
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Bereich von Driftzeiten registriert. Das heißt, daß sich ein Ion aus normalen Alkanen unabhängig von der Driftzeit des Probemoleküls bildet/ dessen Beweglichkeit sich dem des gesuchten Probenmoleküls annähert. Daher ist ein anderes Merkmal der Erfindung, daß die Störmolckülc durch Oberflächenwirkung chemisch' in c.ino Molekülart umgesetzt werden, deren Protonen- oder Elektronenaffinitäten kleiner sind als die der Probe und der Reagens-Ionen, wodurch Störungen aus dem Detektorfrequonzgang . entfernt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Verbessern der Empfindlichkeit und der Eigenwertigkeit von Ionenbeweglichkeitsdetektoren für bestimmte Probegase oder Dämpfe zu schaffen, in dem diese Proben in Arten übergeführt werden, die im Reaktionsbereich des Detektors leichter ionisiert werden können. Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zum Verbessern der Empfindlichkeit und Trennschärfe von Ionunboweglieh-
keitsdetektoren vorgesehen, in dem die Auswirkungen von Stör-Ionen verringert werden, indem diese in eine Form umgewandelt werden, die weniger empfindlich für die Ionisierung im Reaktionsbereich des Detektors ist. Die Erfindung soll Oberflächenwechselwirkungen zur Behandlung von Probengasen oder Gemischen aus Proben und Trägergasen vor ihrer Einspeisung in den Reaktionsbereich eines Ionenbeweglichkeitsdetektors schaffen, wodurch diese Gase in Formen oder Arten überführt werden,
die sich je nach Erfordernis leichter oder schwcMrer 30. ■
ionisieren lassen, '.um sie dauernd am. Detcktor.ausqancj unterscheiden zu können.
Ο.Γ: 1 .χΟ 3201983
Der erfindungsgemäße verbesserte Ionenbeweglichkeitsdetektor nüü/L· Oberflächenwechselwirkungen aus, um den chemischen Aufbau von Probe- oder Störmoleküle zu verändern, so daß ihre entsprechenden Ladungsaffinitäten so eingestellt werden, daß eine spezielle Abtastung oder Erkennung von Probemolekülen in Anwesentheit von Störmolekülen ermöglicht wird. Neutrale Probe- oder Störmoleküle läßt man Reaktionsflächen aufprallen,um eine physikalische oder chemische Umsetzung zu erreichen. Die Oberflächen können Metalle, Metalloxide, Oberflächenbeläge usw. sein, die erwärmt oder durch optische Bestrahlung (hauptsächlich im UV-Bereich) beleuchtet werden, μΐή Reaktionen auszulösen.
io Es werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die Umsetzung kann in einem.Reaktionsfilter . erfolgen, durch welche die Probe- und Trägergase vor der Einspeisung in den Ionisierungs- und Reaktionsbereich des Detektors geleitet werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Reaktionsbelag auf die Oberfläche eines durchlässigen Membrane aufgebracht, die das Probegas vom' Trägergas trennt, um die Probe oder die Störquantität vor der Mischung mit dem Träger und der Einspeisung in den Reaktionsbereich des Detektors umzuwandeln.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Reaktionsfläche am Einlaß der Ionisierungs- und Reaktionskammer des Detektors angeordnet, so daß die einströmende Probe und die Trägergasmischung auf die Reaktionsfläche aufprallen und dabei vorgegebenen Reaktionen unterworfen
sind.Bei einem vierten Ausführungsbeispiel werden Reaktionsbeläge oder -schichten auf die Wände der Kammern des Reaktionsbereiches aufgebracht und, in bestimmten ■ . Fällen, im Driftbereich.
-11-
Die Erfindung, ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können, von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeich nungen zeigen:
. ■
Fig.1 einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei ein Reaktionsfilter am Einlaß des Ionenbeweglichkeitsdetektors angeordnet ist;
10
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein zweites Aus führungsbeispiel der Erfindung, bei welchem eine Reaktionsschicht oder ein Reaktionsbelag auf eine durchlässige Membran aufgebracht ist, die das Probegas vom Trägergas am Einlaß der lonisierungs und Reaktionskammer eines Ionenbeweglichkeitsdetektors trennt;
Fign. 3 und 4 schematische Schnitte durch ein drittes ' Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
■ eine Reaktionsfläche am Einlaß des Ionisierungsdetektors durch Erwärmung oder Bestrahlung beaufschlagt wird;
Fig.5 einen, schematischen Schnitt durch ein viertes Aus-• . ' führungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ein Reaktionsbelag an den Wänden der Reak'tions- und Driftkammern eines Ionenbeweglichkeitsdetektors' .aufgebracht ist.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein mit einem Trägergas gemischtes Probegas wird, dem Einlaß eines Reaktionsfilters 10 eingespeist. .
-12-
Die durch das Filter veränderten Proben- oder Störungsmoleküle gelangen vom Filterausgang 10 zum Einlaß 14 eines herkömmlichen Ionenbeweglichkeitsdetektors 15. Dieser weist einen Reaktionsbereich 16, ein Ionenverschluß- b gitter 17, einen Driftbereich 18 und einen Elektrometerdetektor 19 auf. Eine radioaktive Ionisierungsqueile 21 am Einlaß des Reaktionsbereiches 16 ionisiert direkt einen Teil der durchströmenden Gase, und diese Ionen sowie die zahlreicheren Sekundärionen, die durch Kollisionen im Reaktionsbereich erzeugt werden ,'werden zum Ionenverschlußgitter 17 hin durdi einen elektrischen Spannungsgradienten beschleunigt, der im Reaktionsbereich herrscht. Die im Reaktionsbereich 16 und im •Driftbereich 18 vorhandenen Spannungsgradienten entstehen durch 1^' Ausbildung der Gehäuse, welche den Reaktions- und den • ■ Driftbereich von mehreren Leitringen 22 bilden, die voneinander durch mehrere Isolationsringe 23 getrennt sind ■ und durch diese zu einheitlichen zylinderförmigen Körpern verbunden werden. Ein Spannungsteiler 24 parallel am Aus- ^O gang einer Hochspannungsvormagnetisierungsquelle 25 legt fortschreitend ansteigende Spannungen an die Leitringe 22 an, wodurch die Beschleunigungsfelder erzeugt werden.
Die im Reaktionsbereich erzeugten und zum Driftbereich ·. durch das elektrische Feld hin beschleunigten Ionen wer-• den durch das Ionenverschlußgitter 17 am Verlassen des Reaktionsbereiches behindert, wobei das Gitter eine Vorspannung von der gleichen Polarität wie die beschleuni-
■ genden Ionen führt. Periodisch wird die abstoßende-Vor-
spannung des Verschlußgitters 17 abgeschaltet-, worauf ein lonenstoß vom Reaktionsbereich in den Driftbereich eindringen kann. Im Driftbereich bewegen sich die zum Detektor 19 hin durch das elektrische Feld beschleunigten Ionen gegen den Strom eines nicht aktiven Driftgases, das in die Öffnung 25 eingespeist und durch die öffnungen 26
-13-
3201980
evakuiert oder ausgespült wird. Die Ionen von verschiede-· nen Molekülen erreichen verschiedene Endgeschwindigkeiton, die umgekehrt proportional ihrer Masse sind, so daß die Anwesenheit von Molekülen einer bestimmten Probo durch Abfragen der Detektorausgangsspannung zu vorgegebenen Zeitpunkten nach dem Abschalten des Verschlußgitters bestimmt werden kann.
Das Filter 10 weist ein Gehäuse 11 auf, .das mit Granulaten 12 aufgefüllt ist, die aus homogenen Reaktionsteilchen oder heterogenen Reaktionsteilchen bestehen können, der ein von einem Reaktionsbelag bedeckter chemisch inaktiver Träger ist. Die homogenen Teilchen können beispielsweise Metallfeilstaub und die heterogenen Teilchen Polerde oder mit einer Metallsäure, einem. Metalloxid odor einer Gallerte beschichtete Kieselkügelchen sein. Wolframsäure eignet sich besonders als ein heterogener Katalysator für die Oxidation von Sulfidverbindungen in ihre Sulfonenformen, und Silverfluoridsalze eignen sich besonders für halogenierende schwefelorganische Verbindungen. Wenn die Probe- oder Störmoleküle vom Trägergas durch das Filter gesaugt werden, kollidieren sie mit der Filterpackung, wodurch eine Oberflächenreaktion ausgelöst wird. Ist diese beendet, wird das veränderte Molekül von der Oberfläche freigegeben und zwecks Ionisierung in den Ionenbeweglichkeitsdetektor geleitet. Das Filter kann so ausgelegt sein, daß Probemoleküle in eine besser ionisierbare Form odrr Slörmolt — küle in eine weniger ionisierbare Form überführt, wurdun
können. Eine kompliziertere Filterpackung zieht ein Gemisch aus Reägensteilchen im Filter vor, um- Mehrfachproben abgreifen.oder Mehrfachstörmoleküle zurückweisen zu können. . ■
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32019
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt.Der zum Einlaß des Ionenbeweglichkeitsdetektors 15 ist eine Membran 28 nach der europäischen Patentanmeldung Nr. 81 401169.8 vorgesehen. Die Membran ist mit einer Gallerte beschichtet, die mit den Probeoder Störmolekülen'eine Reaktion eingehen kann, um eine Molekülart zu erzeugen, die mit dem Nachweis- oder AuffinduncjBplan kompatibel ist. Wenn die Probe- oder Stör-• jiiolckü.l<> durch den Einlaß 29 auf die stromauf angeordnete Membranenfläche 28 gesaugt werden, kollidieren sie mit' der Membran, die sie entweder absorbiert und reagiert, absorbiert und nicht reagiert oder nicht absorbiert. Der Membranbelag kann für spezielle Absorption und Reaktion der Probemoleküle gewählt werden, um die Ionisierung für
.1 & den Ionenbeweglichkeitsdetektor zu erhöhen und eine Absorption und Reaktion von Störmolekülen, zu verhindern, wodurch die Ionisierung durch den Ionenbeweglichkeitsdetektor begrenzt werden kann. Wenn beispielsweise wahlweise schwefelorganische Verbindungen nachgewiesen werden
2^ sollen, dann eignen sich i-n-Dodecyl-3-Hydroximinomethyl Pyridinium Iodid (3-PAD)-Beläge besonders für die wahlwuise Absorption und Reaktion und möglicherweise auch für die Hydrolyse. Nach der Reaktion entweichen die Moleküle· der stromab gerichteten Oberfläche der Membran und werden durch ein Trägergas durch den Kanal 30 zwecks Ionisierung in den Reaktionsbereich 16 des Ionenbeweglichkeitsdetektors eingespeist. Zum Nachweis von Mehrfachproben oder zum Sperren von Mehrfachstörmolekülen kann die Membran zonenweise mit verschiedenen Reagensgallerten beschichtet werden, es kann aber auch eine Mchrschichtmembran eingesetzt werden, wobei jede Schicht mit einem anderen Reagensgel belegt ist.
-15-
3 2.01 G83
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in drn Fign. 3 und 4 dargestellt. Eine Reaktionsfläche Π istdirekt hinter dem Einlaß 14 dos Ionenbewoglichkc i I Hdeli-ktors vorgesehen, so daß die im Trägeryas ο inq^sclii osserum Probe- oder Störmoleküle auf die Oberfläche auftreffen und damit Oberflächenreaktionen offen sind. Die Oberfläche kann ein freiliegendes Metall wie rostfreier Stahl, Nickel oder Platin sein, um katalytischem Reaktionen oder . eine beschichtete Oberfläche sein, um vorgegebene Reaktionen auszulösen. Die Oberfläche 31 wird durch Wärmestrahlung von einem elektrischen Heizelement 32 akti-. viert. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Oberfläche 31 als Heizfaden ausgebildet sein, und ein diesem direkt eingespeister elektrischer Strom bietet eine direkte Widerstandsheizung. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird die Oberfläche 31 durch Bestrahlung von einer UV-Quelle 33 aktiviert. Nach Beendigung der Oberflächen-, reaktion entweichen die abgeänderten Moleküle von. der Oberfläche und werden zwecks Ionisierung dem Ionenbeweglichkextsdetektor zugeführt. Die Oberfläche oder der Belag kann so gewählt werden, daß er die Probenmoleküle in eine besser ionsierbare Form oder die Störmoleküle in einer weniger ionsierbare Form umsetzt.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Reaktionsschicht 34 ist· auf der Innenwand des 'Reaktionsbereiches 16.des Ionenbeweglichkeitsdelieklors aufgetragen. Ein Diffusor oder Streueleinont 35 isI innerhalb des Einlasses 14 angeordnet und richtet den Strom · · .
des Proben- und Trägergases auf die beschichtete Wand Der Belag 34 kann einheitlich sein, er kann aber aber
■ auch aus verschiedenen Reagensstoffen zusammengesetzt seih, die zonenweise aufgetragen sind. Der Belag kann
so gewählt werden, daß er die Probenmoleküle in eine 35
besser ionisierbare Form oder die Störmoleküle in eine weniger ionisierbare Form umsetzt.
-16-
320 1 :Λ8G
Die Wahl der einzelnen Ausführungsbeispiele der Erfindung für den Einsatz hängt von den physikalischen-chemischen Eigenschaften der analysierenden Molekularverbindungen ab. Wenn beispielsweise die Probenverbindung oder ihre f, abgeänderte Form für Absorptionsverluste sehr empfind-I ich int, dann eignet sich das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit der Filterpackung weniger als die freiliegende. Oberfläche der Ausführungsbeispiele der Fign. 2-5. Wenn andererseits die Reaktionsgeschwindigkeiten für Oberflächenwirkungen" langsam sind, ist die größere Oberfläche des Ausführungsbeispiels mit dem Filter der Fig. 1 denen mit-der freiliegenden Oberfläche der Fign. 2-5 vorzu-• ziehen. Für die Ausführungsbeispiele der Fign. 1, 2 und 5 besteht die'Möglichkeit, die Reaktionsgeschwindigkeiten durch zusätzliche Erwärmung der Oberflächen oder, im Falle der Fign. 2 und 5, durch Bestrahlung der Oberfläche mit UV-Licht zu erhöhen. . ■
JIS-
Leerseite

Claims (8)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Ionenbeweglichkeitsdetektor von erhöhter Empfindlichkeit und Trennschärfe mit einer, einen Reaktionsbereich und einen Driftbereich bildenden Kammer, einem Ionenr verschlußgitter welches den Reaktionsbereich vom Driftbereich trennt, einer Ionisierungsquelle im Reaktionsbereich, mit einer Einrichtung, welche den Reaktionsbereich mit einem Träger- und einem ,Probengas versorgt, einer Einrichtung, welche den Driftbereich mit Driftgas versorgt sowie einem Detektor- im Driftbereich, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reaktionsfläche (10,12; 28; 31,32; 31 ,33; 34) die Gase im Reaktionsbereich (16)· behandelt, um eine Änderung der Ionisierungsreaktionschemie der Gase zu bewirken, wodurch die Unterscheidungsmöglichkeit der Moleküle in.den veränderten Gasen gegenüber den Molekülen der unveränderten Gase im Detektor (19) erhöht wird.
  2. 2. Ionenbeweglichkeitsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsfläche (10,12) ein Filter (10) aufweist, das mit katalytisch reaktiven Granulaten (12) gepackt ist, wobei mindestens eines der Träger- und Probengase durch das Filter (10) vor
    ty rr ' ■
    dem Eintritt in den Roaktionsbc-oreich (16) geleitet wird.
  3. 3. Ionenbeweglichkeitsdetektor nach Anspruch 2, dadurch
    gekennzeichnet, daß die reaktiven Granulate (12) Gra-30
    nulate eines mit einem Reagensstoff beschichteten chemisch inaktiven Materials umfassen.
  4. 4. Ionenbeweglichkeitsdetektor nach Anspruch 1 mit einer
    Einrichtung, die Träger- und Probengase an den Reak-35
    tionsbereich liefert, der eine durchlässige Membran aufweist, durch welche das Probengas vor der Mischung
    mit dom Trägergas diffundiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer Reaktionsfläche ein Reagensstoff auf der durchlässigen Membran (28) beschichtet wird,um die chemische Identität des durch die Membran (28) diffundierenden Gases zu verändern.
  5. 5. Ionenbeweglichkeitsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsfläche (31,32) eine am Einlaß (14) des Reaktionsbereiches (16) arigeordnete Fläche umfaßt, auf welche die den Reaktipnsbereich (16) eintretenden Gase aufprallen sowie eine Vorrichtung (32) zum Erwärmen der Fläche (31), damit ■ diese aktiviert werde.
  6. 6. lonenbeweglichkeitsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsfläche (31,33) eine am Einlaß (14) zum Reaktionsbereich (16) angeordnete Fläche (31) aufweist,' auf welche die den Bereich (16) eintretenden Gase aufprallen sowie eine Vorrichtung
    . (33), welche die Fläche (31) bestrahlt, um sie zu "
    aktivieren. ■ . · '
  7. 7. lonenbeweglichkeitsdetektor nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Reäktionsflache (34) einen
    Reagensstoff .(34) aufweist, der auf die Innenwand der den·Reaktionsbereich (16)· bildenden Kammer aufgetragen ist. · ·
  8. 8. Ionenbewegliohkeitsdetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung .(35) den den Reaktionsbereich (16) eintretenden Gasstrom ablenkt, damit die Gase auf den Reagensstoff (34) aufprallen.
    . '
DE19823201989 1981-03-31 1982-01-22 Ionenbeweglichkeitsdetektor mit erhoehter empfindlichkeit und trennschaerfe Granted DE3201989A1 (de)

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